Perché il fusibile dell'AC SPD si inceppa frequentemente?

Un parafulmine AC (noto anche come dispositivo di protezione contro le sovratensioni o SPD) può saltare frequentemente per diversi motivi, che possono essere legati alla progettazione, all'installazione, alla manutenzione e ai fattori ambientali esterni. Di seguito sono elencate alcune cause comuni e spiegazioni:

1. Qualità Scadente del Parafulmine

• Classificazione Tensione Insufficiente: Se la tensione nominale del parafulmine o la tensione massima di funzionamento continuo (UC) è inferiore alla tensione effettiva del sistema o alla tensione di guasto massima possibile, potrebbe essere sottoposto a una tensione eccessiva durante il funzionamento normale, portando a danni frequenti o al salto.

• Difetti di Produzione: I parafulmini di bassa qualità possono avere difetti interni, come varistors di scarsa qualità o saldature difettose, che possono influire sulle loro prestazioni e causarne il malfunzionamento in condizioni di sovratensione.

2. Mancanza o Protezione Frontale Inadeguata

• Mancanza di Protezione di Backup: Secondo gli standard, dovrebbe essere installato un fusibile o un interruttore differenziale a monte del parafulmine per prevenire il flusso di correnti di guasto sostenute (cioè, corrente continua di seguito) se il parafulmine si guasta. Senza questa protezione, quando il parafulmine si rompe a causa di una sovratensione, la corrente di guasto sostenuta può passare attraverso di esso, causando surriscaldamento o persino incendi.

• Scelta Errata del Fusibile: Anche se viene installato un fusibile, se la sua corrente nominale o tipo non sono appropriati, potrebbe non interrompere in tempo la corrente di guasto, portando a sovraccarico e danno del parafulmine.

3. Terra Povera

• Alta Resistenza a Terra: Il cavo di terra del parafulmine deve essere collegato a un sistema di terra affidabile, con una resistenza a terra che soddisfa lo standard (solitamente meno di 10 ohm). Se la terra è povera, le correnti da fulmine non possono essere scaricate efficacemente, e il parafulmine subirà una tensione e corrente eccessive, portando a salti frequenti.

• Specifiche Inadeguate del Cavo di Terra: La sezione del cavo di terra dovrebbe essere sufficiente (di solito almeno 4 mm²) per gestire le correnti da fulmine. Se il cavo di terra è troppo sottile, potrebbe surriscaldarsi e guastarsi durante un colpo di fulmine, influendo sulle prestazioni del parafulmine.

4. Attività Fulminosa Frequenti

• Aree Prone ai Fulmini: In regioni con attività fulminosa frequente, specialmente dove l'equipaggiamento è installato in campi aperti o su cime montane (ad esempio, sistemi fotovoltaici o sottostazioni), il parafulmine può essere esposto frequentemente a colpi di fulmine. Se il livello di protezione del parafulmine non è sufficiente per gestire tali colpi frequenti, potrebbe saltare frequentemente.

• Fulmini Indotti: Oltre ai colpi diretti, i fulmini indotti possono introdurre sovratensioni attraverso linee elettriche o di comunicazione. Se le misure di protezione multi-livello sono inadeguate, i fulmini indotti possono causare l'azione frequente del parafulmine e alla fine il suo salto.

5. Sovratensioni da Commutazione e Tensioni Transitorie

• Sovratensioni Indotte da Apparecchiature di Commutazione: Le operazioni di commutazione dei circuiti ad alta potenza, la connessione o disconnessione di carichi induttivi o capacitivi e la commutazione di grandi sistemi elettrici o trasformatori possono generare significative sovratensioni da commutazione e tensioni transitorie. Queste tensioni transitorie possono superare la capacità del parafulmine, portando a salti frequenti.

• Fluttuazioni della Rete: In aree con tensione di rete instabile, specialmente dove la tensione fluttua significativamente, il parafulmine può agire frequentemente, soprattutto se la sua tensione massima di funzionamento continuo è vicina all'intervallo delle fluttuazioni di tensione.

6. Selezione Inadeguata del Parafulmine

• Tensione Massima di Funzionamento Continuo (UC) Errata: Come menzionato prima, la UC del parafulmine dovrebbe essere superiore alla tensione di guasto sostenuto massima possibile nel sistema. Se il valore UC è troppo basso, il parafulmine potrebbe essere sottoposto a una tensione eccessiva durante il funzionamento normale, portando a danni frequenti.

• Tensione Residua (Ures) Errata: La tensione residua è la tensione attraverso il parafulmine quando assorbe una corrente di sovratensione. Se la tensione residua è troppo alta, può danneggiare l'equipaggiamento a valle; se è troppo bassa, significa che la tensione massima di funzionamento continuo del parafulmine è più bassa, rendendolo soggetto a danni frequenti.

7. Progettazione Multi-Livello Non Coordinata

• Mancanza di Protezione Multi-Livello: Per proteggere efficacemente dai fulmini e dalle tensioni transitorie, dovrebbero essere installati parafulmini a più livelli in diverse fasi del sistema elettrico. Se viene installato solo un livello di protezione, o se la coordinazione tra i livelli è povera, un singolo parafulmine potrebbe sopportare troppa energia di sovratensione, portando a salti frequenti.

• Problemi di Coordinazione: I parafulmini multi-livello dovrebbero lavorare insieme, con il protettore di primo stadio che risponde per primo per assorbire la maggior parte dell'energia di sovratensione, mentre il protettore di secondo stadio gestisce l'energia rimanente. Se i tempi di risposta o le capacità di assorbimento dell'energia dei protettori non sono compatibili, un livello potrebbe diventare sovraccarico.

8. Parafulmini Invecchiati o Danneggiati

• Fine della Vita Utile: I parafulmini hanno una vita utile limitata, e nel tempo, i loro componenti interni (come i varistors) possono degradarsi, riducendo le loro prestazioni. Un parafulmine invecchiato potrebbe non assorbire efficacemente l'energia di sovratensione, portando a salti frequenti.

• Manutenzione Povera: L'ispezione e la manutenzione regolari sono necessarie per garantire che il parafulmine rimanga in buone condizioni. Se la manutenzione viene trascurata, il parafulmine potrebbe guastarsi a causa di danni ai componenti interni o di contatti poveri.

9. Fattori Ambientali Esterni

• Alta Temperatura: Temperature ambientali elevate possono influire sulle prestazioni del parafulmine, causandone il surriscaldamento e il salto. Questo è particolarmente vero per i parafulmini installati all'esterno dove la dissipazione del calore è povera.

• Umidità e Corrosione: Ambienti umidi o gas corrosivi possono erodere l'involucro e i componenti interni del parafulmine, riducendone le prestazioni di isolamento e aumentando il rischio di cortocircuiti o salti.

Soluzioni

• Scegliere il Parafulmine Giusto: Scegliere un parafulmine con parametri tecnici appropriati (come la tensione massima di funzionamento continuo, la tensione residua e la corrente di scarica nominale) in base al livello di tensione del sistema, alla frequenza dell'attività fulminosa e alla stabilità della rete.

• Garantire l'Installazione e la Terra Corrette: Installare il parafulmine nella posizione corretta e assicurarsi che abbia un fusibile o un interruttore differenziale a monte. Inoltre, assicurarsi che il sistema di terra soddisfi i requisiti standard, con una resistenza a terra bassa.

• Implementare la Protezione Multi-Livello: Installare parafulmini a più livelli in diverse fasi del sistema elettrico per garantire la coordinazione appropriata e la distribuzione efficace dell'energia di sovratensione.

• Manutenzione e Ispezione Regolari: Ispezionare regolarmente le condizioni del parafulmine e sostituirlo se mostra segni di invecchiamento o danno per garantire che rimanga in ottimali condizioni di funzionamento.